Die Verwendung von Lichtteilchen, dh Photonen, zur Übermittlung von Informationen ist keineswegs neu. Photonen haben in einer Reihe von Tests Anwendung gefunden, um die Genauigkeit von Quantennetzwerken über große Entfernungen zu bestimmen. Während die Entstehung der Quantenkommunikation noch am Horizont steht, hat das Forscherteam eine neue Methode entwickelt, mit der Photonen Informationen und Daten drahtlos übertragen können, wodurch möglicherweise die heutige Glasfaser ersetzt und ein viel schnelleres Internet geschaffen wird. Forscher der Universität Glasgow in Großbritannien haben in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Deutschland, Neuseeland und Kanada eine Methode zur Modulation von Photonen entwickelt, die sie als "optischen Drehimpuls" (OAM) bezeichnen. Die Modulation funktioniert, indem "Licht verdreht" und durch Freiluftkanäle übertragen wird. Insbesondere verdrehte das Team die Photonen,Führen Sie sie durch ein spezielles Hologramm, ähnlich dem auf jeder Kreditkarte.
Die Verwendung von Hologrammen ermöglicht es Photonen, mehr Informationen als die üblichen binären 0- und 1-Bits zu übertragen, die in der modernen digitalen Kommunikation verwendet werden, ähnlich wie ein Quantennetzwerk Quantenbits (Qubits) verwendet, um Informationen zu übertragen. Es hat sich gezeigt, dass diese Übertragungsmethode über Entfernungen von bis zu 1,6 km (ungefähr einer Meile) freiem Raum wirksam ist. Das Forschungsteam baute in Erlangen einen Kanal, in dem eine städtische Umgebung mit allen möglichen Signalstörungsquellen simuliert wurde.
Ein funktionierendes optisches Drehimpuls-Kommunikationssystem ist in der Lage, Daten drahtlos über den offenen Raum zu übertragen, wodurch der Online-Zugang für Entwicklungsländer transformiert und vereinfacht werden kann, ohne dass teure Glasfasernetzwerke erforderlich sind. Da Glasfaser immer noch der schnellste Weg ist, Informationen zu übertragen, glauben Wissenschaftler, dass ihre Methode eine Bandbreite bieten kann, die über Glasfaserleitungen hinausgeht, ohne dass physikalische Kabel verlegt werden müssen.
Trotz ihrer Effektivität hat diese Art der Kommunikation ihre physischen Grenzen, zum Beispiel kann sie nicht in Innenräumen verwendet werden. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Wetterbedingungen auf den Durchsatz von Kanälen mit OAM noch nicht untersucht.
Das Forscherteam hat jedoch vielversprechende Erfolge erzielt, indem es gezeigt hat, dass die sogenannte adaptive Optik die Übertragung von Quanteninformationen verbessern kann.
Serg Drachen